Jak zrobić domowy anemometr?

W tym poście znajdziesz szczegółowe informacje na temat tworzenia domowego anemometru, pomiaru prędkości wiatru bez niego, zrozumienia jednostek miary anemometrów i nie tylko. W tym miejscu omówimy różne aspekty pomiaru prędkości wiatru, w tym działanie i kalibrację różnych typów anemometrów.

Jak zrobić domowy anemometr?

Wykonanie domowego anemometru to projekt zabawny i edukacyjny. Oto prosta metoda wykorzystująca materiały gospodarstwa domowego:

Potrzebne materiały:

• 5 małych papierowych kubków
• 2 słomki do napojów
• 1 ołówek z gumką
• Pinezka
• Taśma lub klej
• Nożyczki

Kroki:

1. Przygotuj filiżanki: Odetnij górne krawędzie czterech filiżanek, aby utworzyć małe nacięcie. Pozostaw piątą filiżankę nietkniętą.
2. Przymocuj słomki: Skrzyżuj dwie słomki do napojów w ich środkowych punktach i mocno je sklej, tworząc kształt litery X.
3. Przymocuj kubki: Przyklej taśmą lub przyklej cztery karbowane kubki do końcówek słomek. Upewnij się, że wszystkie miseczki są skierowane w tę samą stronę (np. wszystkie otwarte końce są skierowane w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara).
4. Przygotuj bazę: Weź ołówek i przesuń końcówkę gumki przez spód nienaruszonego kubka. Ołówek będzie pełnił rolę osi środkowej.
5. Składanie anemometru: Wciśnij pinezkę przez środek skrzyżowanych słomek do gumki ołówka. Słomki powinny swobodnie obracać się wokół ołówka.
6. Przetestuj swój anemometr: Trzymaj ołówek pionowo w wietrznym miejscu lub dmuchnij powietrzem na miseczki. Im szybszy wiatr, tym szybciej wirują kubki.

Ten prosty, domowy anemometr może dać podstawowe wskazanie prędkości wiatru, zliczając obroty w ustalonym okresie.

Jak zmierzyć prędkość wiatru bez anemometru?

Jeśli nie masz anemometru, nadal możesz oszacować prędkość wiatru na kilka metod:

1. Skala Beauforta: Jest to metoda wizualna i empiryczna. Na przykład, jeśli liście szeleszczą, a małe gałęzie kołyszą się, prędkość wiatru może wynosić około 4-7 mil na godzinę. Skala Beauforta obejmuje zakres od wiatrów spokojnych po wiatry o sile huraganu, z opisami pomagającymi oszacować prędkość na podstawie obserwowalnych efektów.
2. Flag Method: Obserwuj, jak flaga zachowuje się na wietrze. Jeśli lekko trzepocze, prędkość wiatru może wynosić około 5-10 mil na godzinę. Jeśli flaga jest całkowicie wysunięta i trzepocze energicznie, prędkość wiatru może wynosić 15–25 mil na godzinę.
3. Using Sound: Słuchaj wiatru. Lekka bryza wydaje cichy dźwięk między drzewami, podczas gdy silniejsze wiatry powodują głośniejszy szelest i gwizd.
4. Metoda odległości i czasu: Wyrzuć w powietrze lekki przedmiot, taki jak liść lub mały papier. Zmierz odległość, jaką przebył, i czas, jaki to zajęło. Możesz obliczyć przybliżoną prędkość wiatru, dzieląc odległość przez czas.

Jaki jest pomiar anemometru?

Anemometr mierzy prędkość wiatru, zwykle wyrażaną w jednostkach takich jak:

• Metry na sekundę (m/s): najpopularniejsza jednostka SI określająca prędkość wiatru.
• Kilometry na godzinę (km/h): Często używane w raportach pogodowych.
• Mile na godzinę (mph): Powszechne w krajach stosujących system imperialny.
• Węzły (mile morskie na godzinę): Często używane w kontekście morskim i lotniczym.

Niektóre zaawansowane anemometry mierzą również kierunek wiatru, porywy i objętość przepływu powietrza. W meteorologii pomiary prędkości wiatru za pomocą anemometrów pomagają prognozować warunki pogodowe i oceniać wpływ wiatru na konstrukcje.

Jak działa anemometr z gorącym drutem?

Anemometr z gorącym drutem mierzy prędkość wiatru w oparciu o efekt chłodzący powietrza przepływającego przez nagrzany drut. Oto jak to działa:

1. Podgrzewanie drutu: Cienki drut, często wykonany z platyny lub wolframu, jest podgrzewany elektrycznie do stałej temperatury.
2. Przepływ powietrza i chłodzenie: Powietrze przepływające przez drut powoduje jego schładzanie. Im szybszy przepływ powietrza, tym większy efekt chłodzenia.
3. Pomiar zmian prądu: Anemometr utrzymuje stałą temperaturę drutu, regulując prąd elektryczny. Zmiana prądu wymagana do utrzymania stałej temperatury drutu jest proporcjonalna do prędkości wiatru.
4. Wyjście: Anemometr przekształca zmianę prądu w odczyt prędkości wiatru.

Anemometry z gorącym drutem są bardzo czułe i mogą mierzyć bardzo małe prędkości wiatru z dużą precyzją, dzięki czemu nadają się do eksperymentów laboratoryjnych i zastosowań przemysłowych.

Jak skalibrować anemometr?

Kalibracja anemometru zapewnia dokładne pomiary prędkości wiatru. Oto jak możesz go skalibrować:

1. Porównaj ze standardowym anemometrem: Umieść anemometr obok skalibrowanego, standardowego anemometru przy tych samych warunkach wietrznych. Zapisz odczyty z obu urządzeń i w razie potrzeby dostosuj odczyty anemometru.
2. Użyj tunelu aerodynamicznego: Jeśli to możliwe, użyj tunelu aerodynamicznego o znanej i kontrolowanej prędkości wiatru. Umieść anemometr w tunelu i porównaj jego odczyty ze znaną prędkością.
3. Przeprowadź kalibrację w terenie: W środowisku o znanej prędkości wiatru (np. na podstawie raportów pogodowych) zmierz prędkość wiatru za pomocą anemometru. Dostosuj urządzenie, jeśli odczyty różnią się o stały margines.
4. Dostosuj mechanicznie lub cyfrowo: W zależności od typu anemometru może zaistnieć potrzeba dostosowania kalibracji mechanicznej (np. poprzez regulację napięcia w ruchomych częściach) lub ponownej kalibracji cyfrowej za pomocą wbudowanego oprogramowania.
5. Powtarzaj regularnie: Kalibrację należy przeprowadzać okresowo, aby zapewnić ciągłą dokładność, szczególnie jeśli anemometr jest narażony na trudne warunki.

Mam nadzieję, że to wyjaśnienie pomoże Ci zrozumieć, jak budować, mierzyć i kalibrować anemometry, a także jak szacować prędkość wiatru bez anemometru. Postępując zgodnie z tymi wskazówkami, możesz dokładnie zmierzyć prędkość wiatru przy różnych ustawieniach i mieć pewność, że anemometr dostarcza wiarygodne dane.